霍尔效应实验报告

霍尔效应实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 实 验 报 告 实验名称:霍尔效应实验报告 专 业:通信 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 班 级: 学生姓名: 学 号: 实验日期: 任课教师: 实验目的: (1)掌握测试霍尔器件的工作特性。 (2)学习用霍尔效应测量磁场的原理和方法。 (3)学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布。 实验原理: 1、霍尔效应法测量磁场原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中时，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向的边界上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场。对于图1所示的半导体试样，若在 ,方向通以电流，在方向加磁场，则在方向，即试样和A电极两侧就开始聚积IxzyBAs 异号电荷而产生相应的附加电场。电场的指向取决于试样的导电类型。显然，该电场是阻止 e,B载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场力与洛仑兹力相等时，样品两eEH 侧电荷的积累就达到平衡，故有 (1) eE,e,BHy (为霍尔电场，是载流子在电流方向上的平均漂移速E,C HA B 度。) + + + + + + + + + + db设试样的宽为，厚度为，载流子浓度为，n 即: -e Is Is υ D E (2) I,ne,bdsEFH B x 由(1)、(2)两式可得: - - - - - - - - - - IBIB1ssz V,Eb,,R,KIB (3) A, HHHHsnedd 图1 霍尔效应原理图 - e (称为霍尔器件的灵敏度，它 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示该器件在单K,R/dHH 位工作电流和单位磁感应强度下输出的霍尔电压。) VHB, (4) KIHs 在产生霍尔效应的同时，伴随着各种附加效应的产生:不等势电压V;温差电效应引0 V;热磁效应直接引起的附加电压V;热磁效应产生的温差引起的附加电压起的附加电压EN V。 RL 1V,(V,V，V,V)采用对称测量法消除误差: H12344 2、载流长直螺线管内的磁感应强度 B,,NI对于有限长的螺线管，在距离两端等远的中心点，磁感应强度最大， 00M 使用仪器及器材: UJ-31型电位差计 标准电池Es 检流计 工作电流E 干电池Ex 电阻箱 待测电阻Rx 开关 注意事项:线路不能接错。 数据表格及数据处理: 2 螺线管 N=112.4*10/m K=2.91 mv、(mA?kGS) H 1(测绘曲线: V,IHs 取，测试过程中保持不变。依次调节I，用对称法测量霍尔电压V， I,0.800ASHM 并绘制曲线。霍尔器件的位置:X= 6.00 cm X= 2.00 cm V,I12Hs V (mV) V (mV) V (mV) V (mV) V=(V-V+V-V)/4 1234H1234I(mA) S(mV) +B +I ,B +I ,B ,I +B ,I 4.00 1.39- -1.36 1.36 -1.37 1.38 5.00 1.69 -1.74 1.74 -1.69 1.72 6.00 2.09 -2.01 2,09 -2.02 2.05 7.00 2.33 -2.46 2.46 -2.33 2.40 8.00 2.82 -2.65 2.82 -2.81 2.78 9.00 3.19 -2.98 2.98 -3.18 3.08 10.00 3.29 -3.54 3.57 -3.27 3.42 Is-VH曲线 Is-VH曲线VH 4 3.53.42 3.083 2.782.52.4 2.052 1.721.51.38 1 0.5 0Is 45678910 V,I2(测绘曲线: HM 取I=8.00mA，测试过程中保持不变。依次调节I，用对称法测量霍尔电压V， SMH并绘制V-I曲线。霍尔器件的位置:X=6.00 cm X=2.00cm HM12 (mV) V (mV) V (mV) V (mV) V=(V-V+V-V)/4 V1234H1234I (A) M+B +I ,B +I ,B ,I +B ,I (mV) 0.300 1.17 -0.88 1.17 -0.88 1.03 0.400 1.50 -1.23 1.50 -1.23 1.37 0.500 1.84 -1.57 1.84 -1.57 1.70 0.600 2.18 -1.91 2.18 -1.92 2.05 0.700 2.26 -2.51 2.52 -2.26 2.39 0.800 2.62 -2.83 2.84 -2.61 2.73 0.900 2.95 -3.17 3.17 -2.95 3.06 1.000 3.52 -3.51 3.29 -3.28 3.40 Is-VH曲线 VHIs-VH曲线 4 3.4 3.0632.73 2.392.05 21.7 1.37 1.031 0 Is0.30.40.50.60.70.80.91 3(测绘螺线管轴线上磁感应强度的分布: 取I,8.00mA,I,0.800A，测试过程中保持不变。依次调节霍尔器件在磁场中的sM 位置，用对称测量法测量霍尔电压V，计算出磁感应强度B，并绘制B~X曲线。 H N=11240/m k=2.91mv/(mA?KGS) H V,V，V,V (mV) V (mV) V (mV) V (mV) V1234 B= V,KIHHS 1234V,HX(cm) X(cm) X(cm) 1243(mV) +B +I ,B +I ,B ,I +B ,I (10GS) 0.0 0.0 0.0 1.16 -0.89 0.90 -1.14 1.02 0.0438 0.5 0.0 0.5 1.87 -1.60 1.60 -1.86 1.73 0.0743 1.0 0.0 1.0 2.38 -2.09 2.11 -2.37 2.24 0.0962 1.5 0.0 1.5 2.63 -2.62 2.36 -2.34 2.49 0.1070 2.0 0.0 2.0 2.75 -2.75 2.47 -2.46 2.61 0.1121 2.5 0.0 2.5 2.82 -2.80 2.53 -2.51 2.67 0.1147 3.0 0.0 3.0 2.84 -2.83 2.54 -2.54 2.69 0.1155 5.0 0.0 5.0 2,90 -2.90 2,60 -2.60 2.75 0.1181 8.0 0.0 8.0 2,90 -2.90 2,60 -2,60 2.75 0.1181 11.0 0.0 11.0 2,90 -2.90 2,60 -2,60 2.75 0.1181 14.0 0.0 14.0 2,90 -2.90 2,60 -2,60 2.75 0.1181 14.0 3.0 17.0 2,90 -2.90 2,60 -2,60 2.75 0.1181 14.0 6.0 20.0 2,90 -2.90 2,60 -2,60 2.75 0.1181 14.0 9.0 23.0 2,90 -2.90 2,60 -2,60 2.75 0.1181 14.0 11.0 25.0 2,84 -2.83 2.54 -2.54 2.69 0.1155 14.0 11.5 25.5 2.82 -2.80 2.53 -2.51 2.67 0.1147 14.0 12.0 26.0 2.75 -2.75 2.47 -2.46 2.61 0.1121 14.0 12.5 26.5 2.63 -2.62 2.36 -2.34 2.49 0.1070 14.0 13.0 27.0 2.38 -2.09 2.11 -2.37 2.24 0.0962 14.0 13.5 27.5 1.87 -1.60 1.16 -1.86 1.73 0.0743 14.0 14.0 28.0 1.16 -0.89 0.90 -1.14 1.02 0.0438 误差分析: 1. 附加效应的影响 2. 螺线管不是理想的 3. 导体有电阻，产生的磁场有误差 4. 读数误差 5. 仪器存在系统误差 作业: V=RIB/d，霍尔电压将变小为原来的cosα倍，α为磁场方向与元件的夹角 HHS